[发明专利]一种以赤泥和瓷砖废料为原料并经包埋烧结生产陶粒的方法

说明书

技术领域

一种以赤泥和瓷砖废料为原料并经包埋烧结生产陶粒的方法，属于陶粒技术领域。

背景技术

陶粒在填充、支撑柱载体和功能载体等方面有广泛应用，现有陶粒技术中陶粒主要采用粘土类、膨胀珍珠岩或泥质岩石等天然原料生产的。而以赤泥和瓷砖废料等废弃物为主要原料的陶粒生产技术研究也在展开，旨在探索开发利用氧化铝行业的废弃物和瓷砖行业废料的可能性，毕竟全世界的赤泥和瓷砖行业废料排放量过高，以赤泥为例，全世界每年产生约6000万吨，仅我国每年就产生700~1000吨。赤泥内部易挥发组分，如碳酸盐分解后形成的碱性氧化物极易与料粒内酸性组分，如二氧化硅等活性组分发生反应，颗粒表面黏度较小，颗粒之间反应程度较高，易发生粘结。CN102336579A公布了采用40~70份的拜耳法赤泥、烧结法赤泥0~30份、粉煤灰5~20份、粘土类物料5~30份为原料的陶粒生产方法，将原料与水混合后成球制得陶粒生料球，烧成后急冷处理后得到陶粒产品。CN101538131A公布了以拜耳法赤泥为原料制备烧胀陶粒的方法，即将原料球磨后，按照质量比，拜耳法赤泥：粉煤灰：废玻璃：淀粉：碳粉：六偏磷酸钠=50~60:20~25:15~20:2:2:1混合均匀，成球后在1100~1200oC下经10~30分钟烧成，焙烧结束后立即开炉门拿出料球，强制冷却后制得陶粒。

在烧成后采用立即淬取的方式可以减少高温下陶粒之间的粘结，而快速降温在一定程度上保障陶粒的分散度、表面光滑度和球形度，避免颗粒之间粘结形成大块的烧结体。但这类快速降温技术对烧结设备、操作环境和人身安全等方面都有不利影响。采用加入填料对制成的生陶粒进行包埋烧结的方法可大幅度限制陶粒之间的这类反应，但高温下需要同时限制陶粒与填料发生的反应，相关的研究报道较少。

发明内容

基于上述技术的不足，本发明提供一种以赤泥和瓷砖废料为原料并经包埋烧结生产陶粒的方法，在保障陶粒粒度、强度和密度的同时，能够大幅度减少陶粒在高温烧成过程中发生的粘结反应，其技术方案包括：

（1）按照质量百分比进行配料：赤泥5~25%，瓷砖生坯废料13%，抛光砖废料10~20%，瓷砖磨边料25%，高岭土10%，石英17~37%，按照水料比为80:100的比例加水，与料混合后在行星球磨机上以400转每分钟的转速球磨2小时；

（2）将步骤（1）磨制的料浆在130oC下干燥1小时，将干燥的原料破碎并过筛得到粉料，通过手工方式或造球机造生陶粒；

（3）将生陶粒与包埋填料以0:1~0.4:1的比例混合在一起，在1170oC下经15分钟烧成，随炉冷却后，将包埋填料筛除即得以赤泥和瓷砖废料为原料的陶粒。

其中，步骤（1）中改变赤泥和抛光砖废料含量的变化可调节烧成陶粒的密度。步骤（3）中将石英与氧化镁以1:0~5:1比例混合的粒料作为包埋填料。为了提高步骤（3）中包埋填料与烧成所得陶粒的筛分工艺的效率，包埋填料与陶粒的粒径比值为2:1~10:1。

本技术方案的有益效果在于：

1、陶粒所用的原料中氧化铝工业的废渣-赤泥、抛光砖废料、瓷砖生坯废料和瓷砖磨边料含量高，能有效解决废料堆放带来的环境问题；

2、陶粒所用的原料来源广泛，价格便宜，生产方法简易，本技术属于资源循环利用技术的开发，有利于工业化应用；

3、包埋填料与生陶粒混合后进行烧成，可有效限制包埋填料与陶粒间的反应以及陶粒之间的反应，保障陶粒粒度的分布、表面光洁度和化学组分的均匀性；

4、包埋填料与生陶粒之间的粒度差别可提高混料和分离工艺的效率，烧成后筛除的包埋填料可以重复利用，大幅度地提高原料的利用效率；

5、陶粒的化学成分和生产工艺可调控，进而可以调节陶粒的粒径、比重和球形度，保障陶粒的力学性能、结构性能和流动性能的实现。

具体实施方式

实施例1：

（1）按照质量百分比进行配料：赤泥20%，瓷砖生坯废料13%，抛光砖废料10%，瓷砖磨边料25%，高岭土10%，石英22%，按照水料比为80:100的比例加水，混合后在行星球磨机上以400转每分钟的转速球磨2小时；

（2）将步骤（1）磨制的料浆在130oC下干燥1小时后破碎，获得干粉后通过手工方式造生陶粒，过筛后取-40目+60目的筛余料；

（3）以石英粒料为包埋填料，将经步骤（2）制得的生陶粒与-100目的石英粒料按照质量比为0.2:1的比例混合后，在1170oC下经15分钟烧成，随炉冷却后，将石英粒料筛除即得以赤泥和瓷砖废料为原料的陶粒。

 实施例2：